La séparation des produits de fission
La
séparation des produits de fission revêt une importance nouvelle
dans les travaux relatifs à l'axe 1 de la loi du 30 décembre
1991. D'une manière générale, les produits de fission,
émetteurs et sont globalement moins radiotoxiques que les actinides
mineurs. Mais leur mobilité par lixiviation par les eaux de
ruissellement paraît potentiellement plus critique que celle des
actinides.
Les efforts les plus importants pour la séparation des produits de
fission doivent donc porter sur les éléments à vie longue
dont les composés sont solubles dans l'eau. A cet égard, l'iode
et le césium constituent les cas les plus préoccupants.
Toutefois, le paradoxe de la séparation est là encore que l'iode
et le césium ne sont pas les éléments les plus abondants
dans le combustible irradié, ainsi que le montre le tableau
suivant.
|
élément -
|
concentration en g pour 1 tonne de combustible irradié |
|
Zirconium (Zr) |
4392,5 |
|
Césium (Cs) |
2672,7 |
|
Palladium (Pd) |
1617 |
|
Samarium (Sm) |
871,7 |
|
Technétium (Tc) |
810 |
|
Iode (I) |
208,2 |
|
Sélénium (Se) |
54,5 |
|
Etain (Sn) |
42,3 |
Comme pour les actinides mineurs, l'objectif est d'isoler les radioéléments à vie longue manifestant une radioactivité spontanée dangereuse. On trouvera page suivante un tableau général présentant les caractéristiques de radioactivité des différents produits de fission.
Tableau 31 : concentrations des différents isotopes des produits de fission dans le combustible irradié 56( * )
|
Élément |
Période (années) |
Abondance (g/t) |
Teneur isotopique |
Radioactivité spont. |
|
Césium 133 |
Stable |
1144 |
42,8 % |
- |
|
Césium 134 |
2,1 |
38,7 |
1,4 % |
durs |
|
Césium 135 |
2 300 000 |
360 |
13,5 % |
|
|
Césium 137 |
30 |
1130 |
42,3 % |
durs |
|
Césium total |
- |
2672,7 |
|
|
|
Iode 127 |
Stable |
38,2 |
18,3 % |
- |
|
Iode 129 |
16 000 000 |
170 |
81,7 % |
-, mous |
|
Iode 131 |
8 jours |
- |
|
-, durs |
|
Iode total |
|
208,2 |
|
|
|
Palladium 104 |
Stable |
198 |
12,2 % |
- |
|
Palladium 105 |
Stable |
382 |
23,6 % |
- |
|
Palladium 106 |
Stable |
288 |
17,8 % |
- |
|
Palladium 107 |
6 500 000 |
200 |
12,4 % |
- |
|
Palladium 108 |
Stable |
129 |
8,0 % |
- |
|
Palladium 109 |
0,0001 |
|
0 |
- |
|
Palladium 110 |
Stable |
420 |
26,0 % |
- |
|
Palladium total |
|
1617 |
|
- |
|
Sélénium 77 |
stable |
0,7 |
1,3 % |
- |
|
Sélénium 78 |
stable |
2,5 |
4,6 % |
- |
|
Sélénium 79 |
65 000 |
4,7 |
8,6 % |
- |
|
Sélénium 80 |
stable |
13,8 |
25,3 % |
- |
|
Sélénium 82 |
stable |
32,8 |
60,2 % |
|
|
Sélénium total |
|
54,5 |
|
|
|
Samarium 147 |
1,1. 10 11 |
186 |
21,3 % |
|
|
Samarium 148 |
8. 10 15 |
118 |
13,5 % |
|
|
Samarium 149 |
4. 10 14 |
3,7 |
0,4 % |
|
|
Samarium 150 |
stable |
275 |
31,5 % |
- |
|
Samarium 151 |
90 |
16 |
1,8 % |
- |
|
Samarium 152 |
stable |
143 |
16,4 % |
- |
|
Samarium 153 |
0,005 |
100 |
11,5 % |
|
|
Samarium 154 |
stable |
30 |
3,4 % |
- |
|
Samarium total |
|
871,7 |
|
- |
|
Etain 115 |
stable |
0,1 |
0,2 % |
- |
|
Etain 116 |
stable |
2 |
4,7 % |
- |
|
Etain 117 |
stable |
4,2 |
9,9 % |
- |
|
Etain 118 |
stable |
3,6 |
8,5 % |
- |
|
Etain 119 |
stable |
3,7 |
8,7 % |
- |
|
Etain 120 |
stable |
3,6 |
8,5 % |
- |
|
Etain 121 |
55 |
0,3 |
0,7 % |
- |
|
Etain 122 |
stable |
4,8 |
11,3 % |
- |
|
Etain 124 |
stable |
|
|
|
|
Etain 126 |
100 000 |
20 |
47,3 % |
, |
|
Etain total |
|
42,3 |
|
|
|
Technétium 99 |
210 000 |
810 |
100 % |
|
|
Zirconium 90 |
stable |
58,5 |
1,6 % |
- |
|
Zirconium 91 |
stable |
602 |
16,8 % |
- |
|
Zirconium 92 |
stable |
644 |
18,0 % |
- |
|
Zirconium 93 |
1 500 000 |
713 |
19,9 % |
- |
|
Zirconium 94 |
stable |
765 |
21,4 % |
- |
|
Zirconium 95 |
0,02 |
|
0 |
durs |
|
Zirconium 96 |
stable |
800 |
22,3 % |
- |
|
Zirconium total |
|
4392,5 |
|
- |
Le problème de la séparation du technétium et de l'iode semble convenablement résolu par le procédé Purex. Au contraire, le cas du césium est particulièrement difficile.